肖媛
- 作品数：50 被引量：110H指数：8
- 供职机构：上海理工大学能源与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理自动化与计算机技术化学工程理学更多>>
- 垂直非结构模型应用于换热网络优化被引量：2
- 2020年
- 节点非结构模型优化换热网络时会出现换热器交叉排列的情况,分析发现在相同传热负荷下交叉结构比垂直结构换热单元总传热面积增大,同时明显降低算法的计算效率.基于此,建立垂直非结构模型.与节点非结构模型相比,垂直非结构模型降低了优化过程中的计算复杂度,并且能够消除交叉结构带来的不利影响,有效提升了优化的效率及求解精度.应用两个算例对基于垂直非结构模型的强制进化随机游走算法(RWCE)进行优化性能分析,取得了优于文献的结果.
- 李万总崔国民孙涛肖媛
- 换热网络优化中换热单元均布处理的周期性影响分析被引量：3
- 2020年
- 为了避免相邻换热单元之间无法产生新换热单元,提升节点非结构模型在算法优化中的适应性,基于换热单元均布策略分析了均布周期对换热网络进化的影响,提出加权均布策略。结果表明:均布策略只在相邻换热单元之间产生新换热单元时才会产生一定影响,且均布策略的采用周期过大或过小都会对换热网络优化产生不利影响;通过两个不同规模的算例进行验证,得到的结果分别为5169910和1511549$/a;加权均布策略能够提高算法在节点非结构模型中的优化性能。
- 曹美崔国民肖媛俞佳明
- 关键词：换热网络
- 换热网络中温度交叉结构的分析与处理被引量：4
- 2020年
- 在以换热量作为待优化连续变量的换热网络优化问题中,流股匹配可能出现温度交叉,常以惩罚函数法处理存在温度交叉的不可行结构.然而,当采用强制进化随机游走算法时,由于其接受差解的变异操作,温度交叉结构可能以差解的形式被接受,对优化进程产生负面影响而降低优化效率.因此,首先分析换热网络中温度交叉结构的成因,接着分析该不可行结构对算法优化进程的消极作用,然后提出一种处理方法,当种群中个体随机游走到不可行域时,强制使其回到可行域内的原位重新优化,从而提升算法优化效率.
- 苏戈曼崔国民鲍中凯肖媛岑镇宇
- 关键词：换热网络
- 一种多子群协进化的粒子群算法同步综合换热网络被引量：10
- 2017年
- 针对同时存在整型变量及连续变量的换热网络优化问题,提出一种多子群协进化的粒子群算法。为了增强粒子群算法的全局搜索能力,将种群按精英个体、一般个体、较差个体划分为3个子群,针对每个子群的粒子进化状态提出不同的学习算子,用于丰富粒子的进化方式,增加种群多样性;同时建立协进化机制,动态地更新子群,以实现粒子之间的良性竞争,更好地引导粒子进化。采用结构优化策略处理整型变量,并与多子群协进化的粒子群算法结合,实现了连续变量与整型变量的同步优化。通过两个优化实例验证算法的性能,优化结果表明了新方法的有效性。
- 李帅龙崔国民肖媛
- 关键词：换热网络粒子群算法协进化结构优化
- 应用于换热网络优化的并行双层RWCE算法
- 2022年
- 换热网络规模越大,其解空间内极值点呈指数性增长,优化时不仅要求算法具有强大的全局寻优能力,局部解空间的高精度搜索也不可或缺。鉴于强制进化随机游走算法(RWCE)优化换热网络时难以兼顾局部搜索能力、易导致遗漏最优解的现象,同时为增大算法优化大规模换热网络的种群数量,本文将精细搜索和并行计算相结合提出了并行双层RWCE算法。算法基于多核并行技术,通过并行线程分配建立基础层和精细层,基础层在并行计算技术加持下,算法全局搜索能力大幅提升,精细层将基础层当前最优解实时精细搜索,避免了原算法差解代替优解现象。最后通过两个算例进行验证,结果表明并行双层RWCE算法不仅具有更强的全局搜索能力,且兼具高精度的局部搜索能力,在优化进程中有效保护了最优解。
- 刘洪彬崔国民周志强肖媛肖媛杨其国
- 关键词：换热网络并行计算
- RWCE优化换热网络的不可行解影响分析及强化策略被引量：1
- 2020年
- 换热网络优化问题常以外罚函数法处理约束,赋予违反约束的不可行解较大的罚值。强制进化随机游走算法(RWCE)优化换热网络时,其非贪婪搜索机制使不可行解以一定概率被保留,从而改变全局寻优过程。本文首先分析不可行解对优化进程的影响,揭示偏移量较小的不可行解对结构进化的促进作用;然后提出差解概率动态调整策略,合理利用不可行解的正面作用,强化结构进化能力;最后,鉴于上述优化结果中偏移量较小的不可行解居多,提出一种可行化策略,通过分段罚指数和双种群优化技术促使过程中有潜力的不可行解快速返回可行域,并提升优化质量。将结合两条强化策略的改进算法应用于16股流与15股流算例,优化结果较文献最优解分别节省了0.35%、0.48%,表明改进后的算法较原算法全局搜索能力得到了显著提升。
- 苏戈曼崔国民鲍中凯肖媛蒋奥炜
- 关键词：换热网络结构进化
- 进化概率差异化策略优化有分流换热网络
- 2022年
- 强制进化随机游走算法优化换热网络时具有程序简单、全局搜索能力强等特点,但在优化过程中不同的进化阶段对进化概率需求不同,算法中设置单一的进化概率难以满足实际进化需求。因此,提出一种进化概率差异化策略,该策略的核心思想是智能识别流股的换热程度,动态调整进化概率,对存在公用工程的流股强制参与进化,使算法在前期具有较强的结构搜索能力;完全换热的流股通过降低进化概率,提升算法全局的精细搜索能力。采用15SP和39SP算例进行验证,所获年综合费用分别为1494690和1894477$/a,验证了该策略能够提升算法的优化效率与质量。
- 杨智华崔国民徐玥肖媛
- 微倾斜管道零液流量临界气速实验与建模被引量：3
- 2020年
- 临界气速是气相能够排出管内积液的最小流速,准确预测临界气速对预防管道积液具有重要意义。实验预先在微倾管道"V"型低洼处注入已知体积的液体,在液流量为零条件下调节气速至临界状态,并测量临界气速,临界持液率和临界压降。本文建立了考虑管道倾角影响的相界面摩擦因子计算模型,并基于水平相界面形状闭合FLAT预测模型。将实验结果与模型预测值进行了对比,结果表明:微倾斜管道临界气速与初始积液量无关;随着倾角的增加,临界气速增加,临界持液率减小,临界压降梯度增加;相界面摩擦因子修正系数随倾角的增加而线性增加。
- 王武杰崔国民陈家星肖媛
- 棋盘模型同步优化质量交换网络
- 2023年
- 提出一个质量交换网络的棋盘模型,该模型具有结构紧凑、表达简洁、流股排列顺序可以灵活改变等特点。我们在强制进化随机游走算法中加入随机消去传质单元阶段,将算法与棋盘模型相结合,并以传质量作为优化变量。最后,使用蚀刻厂回收铜与废水脱酚算例进行验证,所获结构的年综合费用比文献的最优值下降5.8‰和1.6‰,该同步优化方法具有良好的搜索区域和搜索能力。
- 易智康崔国民周志强肖媛熊思恒马秀宝
- 关键词：质量交换网络
- 采用三层保护策略的强制进化随机游走算法同步综合换热网络被引量：10
- 2019年
- 强制进化随机游走算法(RWCE)同步综合换热网络时,存在个体最优解的进化路径被接受差解打乱而不接受差解又很难跳出局部最优的问题.提出一种采用三层保护策略的RWCE算法,将种群中个体分为三层,底层采用基本RWCE进行优化,以保护个体的全局搜索能力;中层读取底层各个体的历史最优解,并采用带微调功能的RWCE进行优化,以保护各个体最优解的进化路径不被打乱;顶层所有个体以中层最优个体的解为初始点,采用带自动精细搜索功能的RWCE进行优化,以保证最优个体得到充分的搜索;最后将顶层搜索到的结果传递给底层对应个体.实例表明,算法在允许接受差解的同时保护了个体最优解的进化路径,并实现了全局搜索能力与局部搜索能力的兼顾.
- 李剑崔国民陈家星肖媛
- 关键词：换热网络全局搜索局部搜索
